Desde sempre
o Homem teve necessidade de utilizar os recursos que encontrava na natureza
para sobreviver (recursos geológicos), contudo nem sempre os utilizava de
maneira adequada, podendo deixar as futuras gerações em risco. Assim, é
necessária uma gestão sustentável dos nossos recursos.
Primeiramente,
é necessária saber que os recursos geológicos são todos os bens de natureza geológica, existentes na crusta terrestre, passíveis
de serem utilizados pelo Homem. São as principais fontes de
matéria-prima, podendo encontrar-se no estado sólido, líquido e gasoso, sendo
utilizadas pelo Homem nos produtos quotidianos. Dentro destes podemos encontrar
dois tipos de recursos: recursos (energias) renováveis e não renováveis.
As energias não renováveis
são recursos esgotáveis, pois são consumidos a uma maior velocidade do
que se formam. Exemplo: Petróleo e Gás Natural. Estes podem constituir uma
reserva geológica se poderem ser explorados de forma lucrativa. Já os recursos
renováveis são recursos praticamente inesgotáveis, pois regeneram-se a uma
velocidade maior do que são explorados. Geralmente, provém da natureza.
Exemplo: Energia Hidroeléctrica, Geotérmica, Solar, Eólica, Marinhas e Biomassa.
Energia Hidroeléctrica:
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| Fig.1- Esquema do funcionamento de uma central hidroeléctrica. |
A energia hidroeléctrica é a obtenção de energia eléctrica
através do aproveitamento do potencial hidráulico de um rio. Para que esse
processo seja realizado é necessária a construção de centrais eléctricas em
rios que possuam elevado volume de água e que apresentem desníveis em seu
curso.
A força da água em movimento é conhecida como energia
potencial, essa água passa por tubulações da central eléctrica com muita força
e velocidade, realizando a movimentação das turbinas.
Nesse processo, ocorre
a transformação de energia potencial (energia da água) em energia mecânica
(movimento das turbinas). As turbinas em movimento estão conectadas a um
gerador, que é responsável pela transformação da energia mecânica em energia
eléctrica.
O investimento inicial e os custos de manutenção são elevados,
porém, o custo do combustível (água) é nulo.
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| Fig.2- Barragem do Alqueva. |
Atualmente, as centrais hidroeléctricas são responsáveis por
aproximadamente 18% da produção de energia eléctrica no mundo.
Apesar de ser uma fonte de energia renovável e não emitir
poluentes, a energia hidroeléctrica não está isenta de impactos ambientais e
sociais.
A inundação de áreas
para a construção de barragens gera problemas de relocalização das populações
ribeirinhas e pequenos agricultores. Os principais impactos ambientais
ocasionados pelo represamento da água para a formação de imensos lagos
artificiais são: destruição de extensas áreas de vegetação natural, o
desmoronamento das margens, o assoreamento do leito dos rios, prejuízos na
fauna e à flora locais e extinção de algumas espécies de peixes.
Energia Geotérmica:
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| Fig.3- Central Geotérmica. |
Central Geotérmica é um tipo de central eléctrica, que utiliza energia geotérmica, o calor que provem do interior da
Terra para criar essa energia elétrica.
Essa energia
é transferida através de um sistema composto de canos subterrâneos e de uma
"bomba de sucção de calor", para aquecer ou arrefecer um edifício.
Uma bomba
de sucção de calor é a componente do sistema que necessita de energia
eléctrica para poder funcionar. O seu papel consiste em extrair energia térmica
da Terra para um edifício durante o inverno e o contrário acontece durante o
verão onde transfere o calor do edifico até uma zona mais fria da Terra, assim
mantendo-o fresco.
Para
isto ser realizável, a energia térmica tem de viajar através de um meio líquido
(água subterrânea) contendo uma solução que previne a gelificação da água nos
locais onde ela atinge temperaturas baixas.
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| Fig.4- Vantagens & Desvantagens da Energia Geotérmica. |
Jazigo geotérmico:
É uma acumulação
natural, local, de materiais geológicos a altas temperaturas, susceptíveis de
serem explorados.
Características dos jazigos geotérmicos:
Para que um jazigo geotérmico possa ser aproveitado de uma
maneira rentável, é necessário que se dêem determinadas condições:
- A fonte de calor activa tem que
se encontrar a uma profundidade que não supere os 10.000 m.
- A existência de um sistema
aquífero que, ao arrefecer e estando em contacto com a fonte de energia
térmica, sirva de veículo para o transporte da energia.
- A presença de uma cobertura termicamente
impermeável que impeça a dispersão da energia térmica armazenada em forma
de calor.
Jazigos de baixa entalpia:
Este tipo de jazigos não se utilizam, geralmente, para a
produção de energia eléctrica e as suas aplicações distribuem-se em sectores
muito variados como o aquecimento central de casas e de indústrias ou a
manutenção térmica de viveiros. Os jazigos de baixa entalpia são muito mais
abundantes do que os de alta entalpia. Apresentam, em relação a estes últimos,
a desvantagem de que a energia que se extrai deles, em forma de água quente,
vapor ou uma mistura de ambas as fases, não se pode transportar a uma grande
distância e, por conseguinte, deve ser utilizada em zonas relativamente
próximas.
A energia geotérmica de baixa entalpia apresenta outras
aplicações em sectores económicos muito diversificados.
O sector agro-pecuário
utiliza-a em estufas, em viveiros e em horticultura.
O sector industrial utiliza-a em muitos processos de fabrico e
manutenção e na dessalinização de águas.
O sector de serviços usa-a como água quente sanitária, nas
piscinas climatizadas, em hidroterapia e em lavandarias.
Jazigo de alta entalpia:
Estes jazigos
encontram-se em locais com gradiente geotérmico elevado, ou seja, locais onde à
medida que se desce em profundidade a temperatura aumenta rapidamente,
atingindo facilmente os 150 graus.
As utilidades que este tipo de jazigos
apresenta são:
- Produção de energia
eléctrica
- Aproveitamento
térmico e termal
Energia Solar:
A Energia solar
é a designação dada a todo tipo de captação de energia luminosa e energia
térmica proveniente do sol, e posterior transformação dessa energia captada em
alguma forma utilizável pelo homem.
A energia solar Fotovoltaica é a energia obtida através da
conversão direta da luz em electricidade (Efeito Fotovoltaico).
Energia Solar Térmica
Os
colectores solares são o coração de um sistema de aquecimento solar, sendo
utilizados para absorver e converter a maior quantidade de radiação solar
disponível em calor e transferir esse calor com o mínimo de perdas para o resto
do sistema.
Existem
diversos tipos de colectores, cada um com o seu próprio design, apresentando
cada um deles custos e performances específicos.
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| Fig.5- Energia Solar Fotovoltaica. |
Vantagens da energia solar
A energia solar não polui durante seu uso.
A poluição decorrente da fabricação
dos equipamentos necessários para a construção dos painéis solares é totalmente
controlável utilizando as formas de controlo existentes actualmente.
As centrais necessitam de manutenção mínima.
Os painéis solares são a cada dia mais potentes ao mesmo tempo que seu
custo vem decaindo. Isso torna cada vez mais a energia solar uma solução
economicamente viável.
A energia solar é excelente em lugares remotos ou de difícil acesso, pois
sua instalação em pequena escala não obriga a enormes investimentos em linhas
de transmissão.
Em países tropicais, como o Brasil, a utilização da energia solar é viável
em praticamente todo o território, e, em locais longe dos centros de produção
energética sua utilização ajuda a diminuir a procura energética nestes e
consequentemente a perda de energia que ocorreria na transmissão.
Desvantagens da energia solar
Existe variação nas quantidades produzidas de acordo com a situação
climatérica (chuvas, neve), além de que durante a noite não existe produção
alguma, o que obriga a que existam meios de armazenamento da energia produzida
durante o dia em locais onde os painéis solares não estejam ligados à rede de
transmissão de energia.
Locais em latitudes médias e altas (Ex: Finlândia, Islândia, Nova Zelândia
e Sul da Argentina e Chile) sofrem quedas bruscas de produção durante os meses
de Inverno devido à menor disponibilidade diária de energia solar. Locais com
frequente cobertura de nuvens (Londres), tendem a ter variações diárias de
produção de acordo com o grau de nebulosidade.
As formas de armazenamento da energia solar são pouco eficientes quando
comparadas por exemplo aos combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás), e a
energia hidroeléctrica (água).
Os painéis solares têm um rendimento de apenas 25%.
Energia Eólica:
É a energia
proveniente da força do vento que faz girar as pás transformando essa energia
mecânica das pás em energia elétrica. Pode parecer um pouco controverso mas a energia eólica pode ser considerada uma forma de energia solar, pois é através do aquecimento da atmosfera pelo sol, que põem em movimento as massas de ar e consequentemente permite girar as pás dos aerogeradores e produzir energia életrica.
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| Fig.6 Vantagens & Desvantagens da Energia Eólica. |
Além destas vantagens e desvantagens, podemos ainda dizer que a produção de energia elétrica pode ser mais fraco ou melhor, dependendo da velocidade do vento, das condições meteorológicas, entre outros... Contudo, esta é a energia renovável que menores quantidades de dióxido de carbono liberta para a atmosfera durante o seu ciclo de vida. Outra vantagem é o facto de os parques eólicos não destruírem tanto a fauna e flora e o sitio que ocupam pode ser depois completamente restaurado até ao seu ponto inicial.
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| Fig.7- Parque Eólico. |
Energia Marinha:
É a energia
proveniente da força das marés, que faz girar as pás transformando essa energia
mecânica das pás em energia elétrica.
A energia das ondas:
A energia cinética do movimento ondular pode ser usada para pôr uma turbina a
funcionar. A elevação da onda numa câmara de ar provoca a saída do ar lá
contido; o movimento do ar pode fazer girar uma turbina. A energia mecânica da
turbina é transformada em energia eléctrica através do gerador. Quando a onda
se desfaz e a água recua o ar desloca-se em sentido contrário passando
novamente pela turbina entrando na câmara por comportas especiais normalmente
fechadas. Esta é apenas uma das formas de retirar energia da ondas.
Actualmente, utiliza-se o movimento de subida/descida do onda para dar potência
a um êmbolo que se move para cima e para baixo num cilindro. O êmbolo pode pôr
um gerador a funcionar. Os sistemas para retirar energia das ondas são muito
pequenos e apenas suficientes para iluminar uma casa ou algumas bóias de aviso
por vezes colocadas no mar.
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| Fig.8- Energia das Ondas. |
A energia das marés:
A energia da deslocação das águas do mar é outra fonte de energia. Para a
transformar são construídos diques que envolvem uma praia. Quando a maré enche
a água entra e fica armazenada no dique; ao baixar a maré, a água sai pelo
dique como em qualquer outra barragem. Para que este sistema funcione bem são
necessárias marés e correntes fortes. Tem que haver um aumento do nível da água
de pelo menos 5,5 metros da maré baixa para a maré alta. Existem poucos sítios
no mundo onde se verifique tamanha mudança nas marés.
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| Fig.9- Energia das Marés. |
Energia Biomassa:
É um recurso constituinte de matéria orgânica
animal e/ou vegetal com a qual se produz gás natural que irá exercer forças
sobre turbinas que transformam a energia mecânica do seu movimento em energia
elétrica.
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| Fig.10- Exemplo de uma fonte de Energia Biomassa. |
Vantagens:
-Baixo custo de aquisição;
-Não emite dióxido de enxofre;
-As cinzas são menos agressivas ao meio ambiente que as provenientes de
combustíveis fósseis;
-Menor corrosão dos equipamentos (caldeiras, fornos);
-Menor risco ambiental;
-Recurso renovável;
-Emissões não contribuem para o efeito estufa.
Desvantagens:
-Menor poder calorífico;
-Maior possibilidade de geração de material particulado para a atmosfera. Isto
significa maior custo de investimento para a caldeira e os equipamentos para
remoção de material particulado;
-Dificuldades no estoque e armazenamento.
Bibliografia:
Adaptado de:
